Nutrición Animal: Digestión y Sistemas

Tema 5. La nutrición en los animales

• Cubre la nutrición en animales.

Introducción

• Los animales necesitan nutrición para captar nutrientes del medio.
• El aparato respiratorio capta el oxígeno para las células y elimina el dióxido de carbono.
• El aparato digestivo introduce, prepara y transforma los alimentos para distribuirlos a las células, eliminando lo no asimilado.
• El aparato circulatorio transporta los nutrientes y el oxígeno a las células, removiendo los desechos y el dióxido de carbono.
• El aparato excretor expulsa los desechos del metabolismo celular transportados por el aparato circulatorio.
• En términos generales, estos sistemas trabajan juntos para sostener la vida en vertebrados y humanos.
• La nutrición consta de digestión/absorción, intercambio de gases, transporte de sustancias y excreción.

La obtención de nutrientes

• La obtención de nutrientes se realiza captando nutrientes del medio ambiente.

Captura e ingestión del alimento

• Los animales obtienen alimento a través de la captura e ingestión.

Captura pasiva

• Algunos animales, como la tenia solitaria, absorben nutrientes directamente.
• La tenia solitaria tiene un escólex con ganchos y ventosas, un cuello y un estróbilo dividido en proglótides.
• Bivalvos y poríferos filtran partículas del agua como método de nutrición pasiva.
• Los poríferos usan coanocitos para realizar la filtración.

Captura activa

• Algunos animales, como los cefalópodos, usan tentáculos para capturar activamente su alimento.
• Los cnidarios usan cnidocitos en sus tentáculos para la captura activa.
• Las estructuras bucales, como las de insectos, erizos de mar y vertebrados, son esenciales para la captura activa del alimento.

Digestión/Absorción

• La digestión y absorción son un paso clave para la obtención de nutrientes.

Digestión extracelular

• La digestión extracelular ocurre fuera de las células.
• La digestión mecánica incluye la trituración y mezcla del alimento con saliva y jugos digestivos, realizada por dientes y musculatura del tubo digestivo.
• La digestión química implica la ruptura de moléculas complejas en otras más sencillas mediante enzimas digestivas.

Absorción

• En la digestión extracelular, los nutrientes atraviesan la pared del tubo digestivo.
• Las vellosidades intestinales aumentan la superficie de absorción.

Digestión intracelular

• La digestión intracelular es un sistema digestivo único disponible en animales más simples.
• En este proceso, las partículas de alimento se engloban dentro de la célula por fagocitosis, formando un fagosoma.
• El fagosoma se fusiona con lisosomas y vacuolas digestivas para la digestión del alimento.

Sistemas digestivos simples

• Se distinguen por tener digestión intracelular.
• Los poríferos se caracterizan por carecer de sistema digestivo.

Cavidad gastrovascular

• Cnidarios tienen una cavidad simple con un solo orificio de entrada y salida.

Tubo digestivo sin glándulas

• Anélidos, como la lombriz de tierra, tienen un conducto con boca y ano, y puede haber tramos especializados en su sistema digestivo,
• El sistema digestivo de la lombriz incluye faringe, buche, esófago, molleja e intestino.

Tubo digestivo con glándulas

• Moluscos, artrópodos y equinodermos tienen conductos con regiones especializadas y glándulas secretoras de jugos digestivos.
• En insectos, el aparato digestivo incluye aorta, buche, molleja, corazón, intestino, recto, ano, abertura genital, esófago y glándulas salivales.

Sistemas digestivos en vertebrados

• El aparato digestivo en vertebrados se organiza en boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso.

Boca

• La boca de los vertebrados se especializa en la captura e ingestión del alimento a través de dientes, picos y lenguas.
• La lengua facilita la captura, ingestión y manejo del alimento, y también participa en la percepción química.
• Las glándulas salivales secretan saliva para lubricar el alimento y comenzar la digestión química con la amilasa.

Faringe

• Actúa como conducto compartido con el aparato respiratorio y se comunica con el esófago, la laringe, la cavidad nasal y el oído medio.
• La epiglotis impide el paso de alimentos a la laringe.

Esófago

• El esófago está rodeado de una pared muscular que facilita el movimiento del alimento a través de movimientos peristálticos.
• En aves, como las rapaces, el buche almacena/facilita el proceso digestivo mediante la formación de egagrópilas.
• En ofidios, el esófago tiene gran capacidad dilatadora.

Estómago

• El estómago realiza digestión mecánica mediante contracciones de su pared y digestión química mediante jugos gástricos.
• El moco protege el revestimiento del estómago.
• El ácido clorhídrico genera un pH ácido.
• Las enzimas ayudan a degradar alimentos. El estómago también presenta cardias y píloro.
• Algunos animales tienen molleja, un estómago muscular que tritura el alimento.
• Los rumiantes tienen un estómago especializado con panza o rumen para fermentar plantas con microorganismos.

Intestino medio o delgado

• Conecta el estómago con el intestino grueso, es más largo en herbívoros y dividido en duodeno, yeyuno e íleon.

Vellosidades intestinales

• El intestino delgado tiene repliegues en la pared interna llamados vellosidades intestinales que aumentan la superficie de absorción de nutrientes.
• Las vellosidades tienen células con microvellosidades que aumentan aún más la superficie.

Jugos al intestino

• Las glándulas intestinales vierten jugos al intestino, incluyendo células productoras de mucus protector.
• El páncreas secreta jugo pancreático, que contiene bicarbonato para neutralizar el pH y enzimas como la tripsina y la lipasa.
• El hígado secreta la bilis, almacenada en la vesícula biliar, para emulsionar las grasas y facilitar su digestión por la lipasa pancreática.

Secreciones digestivas

• La digestión implica la incorporación progresiva de secreciones digestivas.
• La saliva se mezcla con el alimento en la boca.
• El jugo gástrico actúa en el estómago.
• La bilis, el jugo pancreático y el jugo intestinal actúan en el intestino delgado.
• La digestión química descompone los alimentos en nutrientes más simples como glucosa, glicerina, aminoácidos, etc.

Intestino terminal o grueso

• El intestino terminal o grueso está dividido en ciego, colon y recto.

Microbiota intestinal

• En el colon se encuentra gran parte de la microbiota intestinal.
• Esta microbiota descompone sustancias no digeridas, produce vitaminas y contribuye a la inmunidad.

Intercambio de gases

• Proceso por el cual un organismo capta nutrientes como oxígeno (O₂) y excreta desechos como dióxido de carbono (CO₂).

Cómo se produce el intercambio de gases

• Este intercambio puede ocurrir por difusión simple en animales más pequeños.

Respiración directa

• El intercambio de gases se realiza directamente entre el organismo y el medio ambiente.

Sistemas respiratorios

• Animales más complejos usan sistemas respiratorios para el intercambio de gases.
• En estos sistemas, el oxígeno entra y el dióxido de carbono sale a través de una superficie de intercambio húmeda.

Tipos de sistemas respiratorios

• Existen sistemas como la respiración cutánea, traqueal, branquial y pulmonar.

Respiración cutánea

• Animales como los anélidos requieren una superficie corporal húmeda y alta vascularización para este tipo de respiración.

Respiración traqueal

• Principalmente en insectos, no involucra fluidos circulatorios.
• Está basado en un sistema de tráqueas y espiráculos.
• Los espiráculos son orificios epidérmicos, y las tráqueas son invaginaciones que terminan en traqueolas.

Respiración branquial

• Especializada en el intercambio de gases en animales acuáticos.
• Requiere branquias, circulación continua de agua, alta vascularización y mecanismos para mantener la corriente de agua.
• Algunos animales presentan branquias externas o internas.

Respiración pulmonar

• Especializada para el intercambio de gases con el aire.
• Los pulmones son cavidades internas, húmedas y ramificadas con alta vascularización.
• Necesitan mecanismos de ventilación.
• Existen diferentes tipos de pulmones, incluyendo pulmones en libro (arácnidos) y saculares (gasterópodos, anfibios, reptiles y mamíferos).
• También hay pulmones tubulares en aves.

Respiración pulmonar en mamíferos

• Comprende las vías respiratorias y los pulmones.
• Las vías respiratorias incluyen fosas nasales, faringe, laringe y tráquea.
• Los pulmones se dividen en bronquios, bronquiolos y alvéolos, donde se produce el intercambio gaseoso.
• El oxígeno de los alvéolos se usa en la sangre, y el dióxido de carbono pasa de la sangre a los alvéolos.

Ventilación pulmonar

• La ventilación pulmonar es el mecanismo que permite la inspiración y la espiración.
• La inspiración involucra la contracción de los músculos de las costillas y el diafragma, permitiendo la entrada de aire.
• La espiración involucra la relajación de los músculos intercostales y el diafragma, reduciendo el volumen de la caja torácica.

Transporte de sustancias

• El transporte de nutrientes y desechos es una función de la nutrición.
• También transporta hormonas, defensa del organismo, mantiene el pH, la concentración iónica y regula la temperatura.
• Los componentes incluyen un fluido circulante, conductos y una bomba impulsora.
• Los sistemas circulatorios pueden ser abiertos o lagunares y cerrados.

Sistema circulatorio abierto o lagunar

• El sistema circulatorio abierto es propio de moluscos gasterópodos y artrópodos, y aquí los vasos desembocan en senos o lagunas abiertOs
• En moluscos gasterópodos, un corazón sencillo bombea hemolinfa (con hemocianina) que contacta directamente las células y regresa al corazón.
• En artrópodos, un corazón tubular impulsa la hemolinfa a través de vasos que se vierten en senos o lagunas y se recolecta por ostiolos.

Sistema circulatorio cerrado

• Los moluscos cefalópodos, como vertebrados, presentan este tipo de sistema circulatorio.
• En peces, la sangre pasa por el corazón una sola vez para completar su recorrido, siendo menos eficiente.
• Anfibios, reptiles, aves y mamíferos tienen una doble circulación, pasando la sangre dos veces por el corazón, que es más eficiente.

Circulación en los mamíferos

• Abarca la circulación pulmonar o menor entre el corazón y los pulmones, y la circulación general con su conexión al corazón y otros órganos.
• El ciclo cardíaco consiste en sístole auricular, sístole ventricular y diástole general.
• El latido cardíaco comprende fases diastólicas y sistólicas, donde el corazón se dilata y contrae para recibir y expulsar la sangre.

La excreción

• Elimina productos de desecho, mantiene el nivel de líquidos constante contribuyendo a la regulación homeostática
• Depende de diferentes aparatos.

Productos de desecho

• Los productos de desecho incluyen agua, dióxido de carbono, sales minerales y productos nitrogenados.
• El agua se elimina a través del aparato excretor, la transpiración y el aparato respiratorio.
• El dióxido de carbono se elimina a través del aparato respiratorio.
• Sales minerales se eliminan por el aparato excretor y glándulas sudoríparas.
• Los productos nitrogenados se expulsan a través del aparato excretor.
• Los pigmentos biliares, como la bilirrubina, se expulsan en las heces a través del aparato digestivo.

Tipos de desechos nitrogenados

• Animales como peces son amoniotélicos, excretando amoníaco.
• Animales como caballos son urotélicos, excretando urea.
• Animales como las aves son uricotélicos, excretando ácido úrico.
• La toxicidad del amoníaco es mayor comparada con la urea o el ácido úrico

Tipos de sistemas excretores

• Los invertebrados tienen protonefridios, metanefridios, túbulos de Malpighi y glándulas verdes.
• Protonefridios son ramificados que conectan con el exterior.
• Metanefridios son conductos que recogen desechos y eliminan NEFRIDIOPOROS.
• Los túbulos de Malpighi conectan con el sistema digestivo.
• Las glándulas verdes se ubican en la base de las antenas.
• Los vertebrados tienen sistemas excretores con riñones.
• Animales como peces y anfibios tienen mesonefros, con sistema de filtración en glomérulos, son muy sencillos
• Reptiles, aves y mamíferos tienen metanefros, un sistema más complejo con nefronas.

Otros órganos excretores

• Los aparatos respiratorios ayudan a eliminar CO₂.
• El hígado metaboliza y desintoxica la sangre.
• Las glándulas cutáneas eliminan sales, agua y sudor.

Aparato excretor de los mamíferos

• El aparato excretor de los mamíferos está formado por riñones y vías urinarias, encargados de recoger desechos y expulsarlos como orina.
• Los riñones tienen una estructura que incluye corteza, médula y pelvis renal.
• Las nefronas en los riñones filtran y limpian la sangre.

Orina

• Es un líquido formado por agua y desechos.
• Se forma pasando por filtración, reabsorción y secreción.
• Una vez formada, la orina se vierte desde las nefronas a la pelvis renal.
• Se pasa a las vías urinarias, que incluyen uréteres, vejiga urinaria y uretra.